JP2015049551A - Biometric authentication device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve problems, for example, when a user is placed in a shape that authentication of the living body shape is disadvantageous for authentication, biometric information cannot be acquired correctly, resulting in difficulty of authentication.SOLUTION: The biometric authentication device comprises: a living body installation part for installing a living body of a user; a light source part for radiating light to the living body installed on the living body installation part; two or more imaging parts for imaging transmitted light which transmitted the living body and which is light radiated from the light source part; and a control part controlling them. The imaging parts images a first living body image used for living body authentication and a second living body image for calculating a correction coefficient for correcting the first living body image, and the control part calculates the correction coefficient, and corrects the first living body image using the correction coefficient.

Description

本発明は生体認証装置に関する。   The present invention relates to a biometric authentication device.

生体情報を用いて利用者を認証する生体認証装置が様々な機器やシステムで利用されている。生体認証装置で本人認証する際には、利用者は指や目といった身体の所定部位を認証装置にかざす動作または覗く動作(認証操作)を行うことで生体情報を読取りし、生体情報から抽出した特徴量と、あらかじめ本人が登録した生体情報の特徴量とを照合して照合一致度を算出し、一致度が所定の閾値を超えるか否かによって、本人の判定を行う。   Biometric authentication devices that authenticate users using biometric information are used in various devices and systems. When the user is authenticated by the biometric authentication device, the user reads the biometric information by performing an operation of holding a predetermined part of the body such as a finger or an eye over the authentication device or a peeping operation (authentication operation), and the biometric information is extracted from the biometric information. The matching amount is calculated by comparing the feature amount with the feature amount of the biometric information registered in advance by the person, and the person is determined based on whether the degree of matching exceeds a predetermined threshold.

生体認証装置において本人認証を実施する場合、登録者本人であるにも関らず誤って拒絶してしまう本人拒否となる要因の1つに、登録時の生体の置き方と異なる置き方となっている場合があげられる。本技術分野の背景技術として特開2009−178300号公報(特許文献1)がある。この公報では、「載置板に載置された指を指位置検知カメラで撮像し、その画像情報から指の位置を検知するとともにその指の位置の良否を判定し、その結果、指の位置が不良であると判定されたとき、指を正しく載置板2に載置するように利用者を誘導する画面を表示部に表示する」と記載されている。   When performing the personal authentication in the biometric authentication device, one of the factors that cause the person to be rejected by mistake even though the person is the registrant is a different way of placing the biometric at the time of registration. There are cases. There exists Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-178300 (patent document 1) as background art of this technical field. In this publication, “a finger placed on a placement board is imaged by a finger position detection camera, the position of the finger is detected from the image information, and the quality of the finger is determined. Is determined to be defective, a screen for guiding the user to correctly place the finger on the placing plate 2 is displayed on the display unit.

特開2009−178300号公報JP 2009-178300 A

前記特許文献1に記載された技術を使用した場合、正しい位置で生体情報を取得することも可能である。しかし、利用者に生体を置きなおさせるよう指示する装置であるためなおも使用者が生体の形が認証に不利な形状で置いた場合は、生体情報が正しく所得できず、認証が困難になる場合がある。例えば、生体が傾くケースや、生体の関節が曲がっているケースなど、生体自体が変形した置き方は、生体情報も変形するため認証が困難となる。   When the technique described in Patent Document 1 is used, it is possible to acquire biological information at a correct position. However, since it is a device that instructs the user to reposition the living body, if the user places the form of the living body in a disadvantageous form for authentication, the biometric information cannot be obtained correctly and authentication becomes difficult. There is a case. For example, when the living body is deformed, such as a case where the living body is tilted or a case where a living body is bent, authentication becomes difficult because the living body information is also deformed.

そこで本発明は、利用者が生体を置いた際に生体が正しく設置されなかった場合であっても生体情報の取得を行ない、認証を行う生体認証装置を提供する。   Therefore, the present invention provides a biometric authentication apparatus that performs biometric information acquisition and performs authentication even when a biometric is not correctly installed when a user places the biometric.

上記課題を解決するために、本発明は、利用者の生体が設置される生体設置部と、生体設置部に設置された生体に光を照射する光源部と、光源部より照射された光であって、生体を透過した透過光を撮影する2以上の撮像部と、それらを制御する制御部とを備え、撮像部は、生体認証に用いる第1の生体画像と前記第1の生体画像を補正する補正係数を算出する第2の生体画像を撮影し、制御部は補正係数を算出し、第1の生体画像を補正係数を用いて補正する生体認証装置を有する。   In order to solve the above problems, the present invention provides a living body installation unit in which a user's living body is installed, a light source unit that irradiates light to the living body installed in the living body installation unit, and light emitted from the light source unit. The imaging unit includes two or more imaging units that capture the transmitted light that has passed through the living body and a control unit that controls them. The imaging unit captures the first biological image and the first biological image that are used for biometric authentication. The second biometric image for calculating the correction coefficient to be corrected is captured, the control unit has a biometric authentication device that calculates the correction coefficient and corrects the first biometric image using the correction coefficient.

本発明によれば、生体認証装置において搭載した撮像装置にて生体の形状の検知を行い、生体の傾き、関節の曲がり、反りなど、生体の状態が認証に不利な形状になっている場合は、生体の状態に応じて生体情報を補正して、認証が可能となり、生体認証装置の利便性が向上する。   According to the present invention, when the shape of the living body is detected by the imaging device mounted in the biometric authentication device, and the state of the living body is in a shape unfavorable for authentication, such as inclination of the living body, bending of a joint, or warping. The biometric information is corrected according to the state of the biometric, and authentication is possible, thereby improving the convenience of the biometric authentication device.

生体認証装置の外観を示す図の例である。It is an example of the figure which shows the external appearance of a biometrics authentication apparatus. 生体認証装置の装置構成を示すブロック図の例である。It is an example of the block diagram which shows the apparatus structure of a biometrics authentication apparatus. 生体認証装置の構成部品の配置を示す断面図の例である。It is an example of sectional drawing which shows arrangement | positioning of the component of a biometrics apparatus. 生体認証装置の構成部品の配置を示す上面図の例である。It is an example of the top view which shows arrangement | positioning of the component of a biometrics apparatus. 生体認証装置の生体情報を登録する登録処理のフローチャートの例である。It is an example of the flowchart of the registration process which registers the biometric information of a biometrics authentication apparatus. 生体認証装置の生体情報を認証する認証処理のフローチャートの例である。It is an example of the flowchart of the authentication process which authenticates the biometric information of a biometrics authentication apparatus. 各撮像部により撮像された生体画像を説明する図の例である。It is an example of the figure explaining the biometric image imaged by each imaging part. 生体画像の輪郭検出を説明する図の例である。It is an example of the figure explaining the outline detection of a biometric image. 生体画像の画像から生体情報の傾き、曲げの検知を説明する図の例である。It is an example of the figure explaining the detection of the inclination of a biological information, and a bending from the image of a biological image. 生体画像の画像補正を説明する図の例である。It is an example of a figure explaining image correction of a living body image. 生体認証装置の認証処理を説明するフローチャートの例である。It is an example of the flowchart explaining the authentication process of a biometrics authentication apparatus. 生体認証装置の構成部品の配置を示す図の例である。It is an example of the figure which shows arrangement | positioning of the component of a biometrics authentication apparatus. 生体認証装置の生体情報を認証する認証処理のフローチャートの例である。It is an example of the flowchart of the authentication process which authenticates the biometric information of a biometrics authentication apparatus. 生体認証装置の構成部品の配置を示す図の例である。It is an example of the figure which shows arrangement | positioning of the component of a biometrics authentication apparatus. 生体認証装置の外観を示す図の例である。It is an example of the figure which shows the external appearance of a biometrics authentication apparatus.

以下、実施例を図面を用いて説明する。   Hereinafter, examples will be described with reference to the drawings.

A.装置構成
本発明の実施例を図1〜図10を用いて説明する。始めに、本実施例における生体認証装置100の構成を説明する。図1は、本実施例の生体認証装置100の外観図である。図1に示すように生体認証装置100は光源部103、指先設置部105、指元設置部106、開口部107を備えている。
A. Apparatus Configuration An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the configuration of the biometric authentication device 100 in the present embodiment will be described. FIG. 1 is an external view of a biometric authentication device 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the biometric authentication device 100 includes a light source unit 103, a fingertip installation unit 105, a fingertip installation unit 106, and an opening 107.

指先設置部105は利用者の生体301の指先を支持し、指元設置部105は生体301の指の根元を支持する支持部である。光源部103は近赤外光を発する赤外線LED等から構成され、指先設置部105と指元設置部106に設置された(支持された)利用者の指に対して左右から赤外線を照射する。開口部107は後述する第1の撮像部101および第2の撮像部102に光源部103により照射された近赤外光の透過光を誘導させる。なお、開口部は外光をカットするフィルタやほこりの進入を防ぐアクリル製のパネル等を備えてもよい。   The fingertip installation unit 105 supports the fingertip of the user's living body 301, and the fingertip installation unit 105 is a support unit that supports the base of the finger of the living body 301. The light source unit 103 includes an infrared LED that emits near-infrared light, and irradiates infrared rays from the left and right to the user's finger installed (supported) on the fingertip installation unit 105 and the fingertip installation unit 106. The opening 107 guides transmitted light of near-infrared light emitted from the light source unit 103 to a first imaging unit 101 and a second imaging unit 102 described later. The opening may include a filter that cuts out external light, an acrylic panel that prevents dust from entering, and the like.

即ち、生体認証装置100は、指先設置部105と指元設置部106に利用者の生体301(指)を設置することで、設置した生体301の両側面から光源部103により赤外線を照射し、生体301を透過した光が開口部107を通過し、開口部107の下に位置する第1の撮像部101および第2の撮像部102で撮像することによって利用者の生体情報(生体画像)を撮影(取得)する。   That is, the biometric authentication device 100 irradiates infrared rays from the light source unit 103 from both sides of the installed biological body 301 by installing the user's biological body 301 (finger) in the fingertip installation unit 105 and the fingertip installation unit 106. The light transmitted through the living body 301 passes through the opening 107 and is imaged by the first imaging unit 101 and the second imaging unit 102 located below the opening 107, whereby the user's biological information (biological image) is obtained. Shoot (acquire).

図2は、本実施例の生体認証装置100の機能ブロックを表す機能ブロック図である。生体認証装置100は第1の撮像部101、第2の撮像部102、光源部103、通信部104が制御部110により制御される。また、生体認証装置100は、通信部104を介して、上位端末200と接続されている。この上位端末200は、例えば本実施例の生体認証装置100が金融機関やコンビニ等に置かれているATM(Automated Teller Machine)に組み込まれるものであれば、ATMが該当する。また例えば生体認証装置100が金融機関の窓口に置かれる端末であれば係員が使用する係員用端末が上位端末200に該当する。   FIG. 2 is a functional block diagram illustrating functional blocks of the biometric authentication device 100 according to the present embodiment. In the biometric authentication device 100, the first imaging unit 101, the second imaging unit 102, the light source unit 103, and the communication unit 104 are controlled by the control unit 110. In addition, the biometric authentication device 100 is connected to the upper terminal 200 via the communication unit 104. For example, if the biometric authentication device 100 of this embodiment is incorporated in an ATM (Automated Teller Machine) installed in a financial institution or a convenience store, the host terminal 200 corresponds to the ATM. Further, for example, if the biometric authentication device 100 is a terminal placed at a financial institution's window, a clerk terminal used by a clerk corresponds to the host terminal 200.

第1の撮像部101及び第2の撮像部102は、開口部107より導かれた透過光を撮影する撮像部である。光源部103は、近赤外光を照射可能な赤外線LED等から構成されているが、赤外線LEDの照射タイミングや光量は制御部110により制御される。よって、制御部110による光量制御により外光などの影響を考慮して生体の撮像を行うことが可能となる。   The first image capturing unit 101 and the second image capturing unit 102 are image capturing units that capture the transmitted light guided from the opening 107. The light source unit 103 is configured by an infrared LED or the like that can irradiate near-infrared light, and the irradiation timing and light amount of the infrared LED are controlled by the control unit 110. Therefore, the living body can be imaged by taking into consideration the influence of external light or the like by the light amount control by the control unit 110.

通信部104は、第1の撮像部101や第2の撮像部102により撮像した生体情報を後述する制御部110の処理により登録に適した状態となった生体データ(登録用生体情報とも言う)を上位端末200に送信する。また、上位端末200から認証用の生体データ(認証用生体情報とも言う)を受信する。   The communication unit 104 is biometric data (also referred to as biometric information for registration) in which biometric information captured by the first image capturing unit 101 and the second image capturing unit 102 is in a state suitable for registration by processing of the control unit 110 described later. Is transmitted to the upper terminal 200. Also, biometric data for authentication (also referred to as biometric information for authentication) is received from the upper terminal 200.

制御部110は、制御部110に接続する各部を制御する制御部である。また、利用者の生体情報の登録処理および認証処理を行う。例えば、光源部103の光量を生体の撮像に好適な状態に調整した上で、生体認証装置100の各部の制御を実施するとともに、第1の撮像部101および第2の撮像部102で利用者の生体を撮像する。その後、第1の撮像部101で取得された生体画像から本人認証時の特徴情報となる血管パターンを抽出し、抽出された血管パターンを登録データとして通信部104を介して上位端末200へ出力する。なおこの際、第2の撮像部102で取得された生体画像から生体の形状を検知し、生体の状態が登録に不適な場合には生体データの出力を中止する。この一連の処理のことを登録処理ともいう。また、第2の撮像部102が取得した生体画像から血管パターンを取得するとしてもよい。   The control unit 110 is a control unit that controls each unit connected to the control unit 110. Also, registration processing and authentication processing of the user's biometric information are performed. For example, the light quantity of the light source unit 103 is adjusted to a state suitable for imaging of a living body, and each unit of the biometric authentication device 100 is controlled, and the first imaging unit 101 and the second imaging unit 102 use the user. The living body is imaged. Thereafter, a blood vessel pattern serving as characteristic information at the time of personal authentication is extracted from the biometric image acquired by the first imaging unit 101, and the extracted blood vessel pattern is output as registration data to the upper terminal 200 via the communication unit 104. . At this time, the shape of the living body is detected from the biological image acquired by the second imaging unit 102, and the output of the biological data is stopped when the state of the biological body is unsuitable for registration. This series of processing is also called registration processing. Further, a blood vessel pattern may be acquired from a biological image acquired by the second imaging unit 102.

また、抽出された血管パターンと予め登録した登録データとを照合して一致度を算出し、算出した一致度が所定の閾値を超えるか否かによって本人認証を実施し、認証結果を通信部104を介して上位端末200へ出力する。この一連の処理のことを認証処理ともいう。なお制御部110は図示しないCPUやメモリ等の記憶媒体を備えており、プログラムをメモリに展開し、CPUの処理によって撮像した生体画像の画像処理などを行う。   In addition, the degree of coincidence is calculated by comparing the extracted blood vessel pattern with registered data registered in advance, identity authentication is performed based on whether the calculated degree of coincidence exceeds a predetermined threshold, and the authentication result is transmitted to the communication unit 104. To the upper terminal 200. This series of processing is also called authentication processing. The control unit 110 includes a storage medium such as a CPU and a memory (not shown), and develops a program in the memory and performs image processing of a biological image captured by the processing of the CPU.

なお、第1の撮像部101で撮像した生体画像の補正について、詳細は後述する。また、指先設置部105や指元設置部106に圧力を検知するセンサを設け、センサの出力信号を制御部110が検知することで光源部104の赤外線の照射タイミングを制御するようにしてもよい。   Note that details of the correction of the biological image captured by the first imaging unit 101 will be described later. In addition, a sensor for detecting pressure may be provided in the fingertip installation unit 105 or the fingertip installation unit 106, and the control unit 110 may detect the output signal of the sensor to control the infrared irradiation timing of the light source unit 104. .

次に、本実施例における生体認証装置100の構成要素の配置に関して説明する。図3(a)は、本実施例におけるに生体認証装置100の各構成の配置を示す断面図である。また図3(b)は、生体認証装置100の各構成の配置を示す上面図である。光源部103は利用者の指を示す生体301の両側面から近赤外光を照射する。図3に示すように第1の撮像部101は生体部位301の中央正面を撮像可能な位置に配置され、、第2の撮像部102は生体部位301の側面を撮像可能な位置に配置される。なお、図3(b)では光源部103を片側に複数個設置しているが、1つでもよいし、1個の板状の光源であってもよい。   Next, arrangement of components of the biometric authentication device 100 in the present embodiment will be described. FIG. 3A is a cross-sectional view showing the arrangement of each component of the biometric authentication device 100 in the present embodiment. FIG. 3B is a top view showing the arrangement of each component of the biometric authentication device 100. The light source unit 103 irradiates near infrared light from both side surfaces of the living body 301 indicating a user's finger. As shown in FIG. 3, the first imaging unit 101 is disposed at a position where the center front of the biological part 301 can be imaged, and the second imaging unit 102 is disposed at a position where the side surface of the biological part 301 can be imaged. . In FIG. 3B, a plurality of light source units 103 are provided on one side, but one or a single plate-like light source may be used.

言い換えると、第1の撮像部101は光源部103と生体認証装置100(または開口部107)の中心を通る軸が交わる中央部分で開口部107の下方に位置し、第2の撮像部102は、第1の撮像部101の近傍(望ましくは生体認証装置100の短辺と平行な軸であって、第1の撮像部101と同軸上)に位置する。   In other words, the first imaging unit 101 is located below the opening 107 at the center where the light source unit 103 and the axis passing through the center of the biometric authentication device 100 (or the opening 107) intersect, and the second imaging unit 102 is , Located in the vicinity of the first imaging unit 101 (desirably, an axis parallel to the short side of the biometric authentication device 100 and coaxial with the first imaging unit 101).

なお、生体部分301の中央正面を撮影した画像を第1の生体画像と言い、生体部位301の側面を撮影した画像を第2の生体画像と言う。また、第1の生体画像は生体認証用画像、第2の生体画像は補正用画像とも言う。また、図3(a)では、第1の撮像部101が第1の生体画像を撮像しているが、図11に示すように、第2の撮像部102が第1の生体画像を撮像する場合もある。
B.生体情報の登録処理
本実施例における生体認証装置100の生体情報の登録処理を説明する。図4は、本実施例における生体認証装置100を用いた登録処理フローチャートである。
In addition, the image which image | photographed the center front of the biological body part 301 is called 1st biological image, and the image which image | photographed the side surface of the biological body part 301 is called 2nd biological image. The first biometric image is also called a biometric authentication image, and the second biometric image is also called a correction image. In FIG. 3A, the first imaging unit 101 captures the first biological image. However, as shown in FIG. 11, the second imaging unit 102 captures the first biological image. In some cases.
B. Biometric Information Registration Process The biometric information registration process of the biometric authentication apparatus 100 in this embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart of a registration process using the biometric authentication device 100 according to this embodiment.

ステップ101では、生体認証装置100に利用者の生体301が置かれたことを検出する。生体301が置かれていないと判定している間はステップ101を繰返し(ステップ102:生体なし)、生体301が置かれると次ステップへ進む(ステップ102:生体有り)。ステップ102では、生体認証装置100に搭載される光源部103の光量を生体301の撮像に好適な状態に調整した上で、第1の撮像部101および第2の撮像部102を用いて生体画像をそれぞれ取得する。   In step 101, it is detected that the user's biometric 301 is placed on the biometric authentication device 100. While it is determined that the living body 301 is not placed, step 101 is repeated (step 102: no living body), and when the living body 301 is placed, the process proceeds to the next step (step 102: living body is present). In step 102, the light amount of the light source unit 103 mounted on the biometric authentication device 100 is adjusted to a state suitable for imaging the living body 301, and then the biometric image is obtained using the first imaging unit 101 and the second imaging unit 102. Get each.

ステップ103では、第2の撮像部102が生体301の側面を撮像した第2の生体画像を用いて、生体の傾き検知を行なう。生体301の傾き検知の詳細については後述する。生体301が規定の角度を超えて傾いていること検知した時は、登録に不適であると判断されるため、登録処理を中止する(ステップ103:傾き有り)。生体301が規定の角度を傾いていない場合は、次のステップに進む(ステップ103:傾きなし)
次に、ステップ104では、第2の撮像部102が生体301の側面を撮像した第2の生体画像を用いて、生体301の曲げ検知を行なう。生体301の曲げ検知の詳細については後述する。生体301の関節が規定の角度を超えて曲がっていることを検知したときは、登録に不適であると判断されるため、登録処理を中止する(ステップ104:曲がり有り)。生体の関節が規定の角度を超えて曲がっていない場合は、次のステップに進む(ステップ104:曲がりなし)。
In step 103, the second imaging unit 102 detects the inclination of the living body using the second living body image obtained by imaging the side surface of the living body 301. Details of the tilt detection of the living body 301 will be described later. When it is detected that the living body 301 is tilted beyond a specified angle, it is determined that the living body 301 is not suitable for registration, and therefore the registration process is stopped (step 103: with tilt). If the living body 301 is not inclined at the specified angle, the process proceeds to the next step (step 103: no inclination).
Next, in step 104, the second imaging unit 102 detects bending of the living body 301 using the second living body image obtained by imaging the side surface of the living body 301. Details of the bending detection of the living body 301 will be described later. When it is detected that the joint of the living body 301 is bent beyond a predetermined angle, it is determined that the joint is not suitable for registration, and therefore the registration process is stopped (step 104: bent). If the joint of the living body is not bent beyond the specified angle, the process proceeds to the next step (step 104: no bend).

ステップ105では、第1の撮像部101が生体301の正面を撮像した第1の生体画像を用い、本人認証時の特徴情報となる血管パターンを抽出する。ステップ106では、前記ステップ105で抽出した血管パターンから、本人認証するための照合に適切なデータ形態に変換し、これを生体登録データとして上位端末200に出力する。以上のステップをもって、登録処理が完了する。
C.生体情報の認証処理
本実施例における生体認証装置100の生体認証処理を説明する。図5は、本実施例における生体認証装置100を用いた生体認証の認証処理フローチャートである。
In step 105, the first imaging unit 101 uses the first biological image obtained by imaging the front surface of the living body 301, and extracts a blood vessel pattern serving as feature information at the time of personal authentication. In step 106, the blood vessel pattern extracted in step 105 is converted into a data form suitable for collation for personal authentication, and this is output to the host terminal 200 as biometric registration data. With the above steps, the registration process is completed.
C. Biometric Information Authentication Process The biometric authentication process of the biometric authentication apparatus 100 in this embodiment will be described. FIG. 5 is an authentication processing flowchart of biometric authentication using the biometric authentication device 100 according to the present embodiment.

ステップ201では、上位端末200から通信部104を介して渡された生体登録データを受け取る。このとき上位端末200から渡される生体登録データは、上記した登録処理であらかじめ登録された生体登録データである。ステップ202では、生体認証装置100に生体301が置かれたことを検出する。生体301が置かれていないと判定している間はステップ202を繰返し(ステップ202:生体なし)、生体301が置かれると次ステップへ進む(ステップ202:生体有り)。   In step 201, biometric registration data passed from the upper terminal 200 via the communication unit 104 is received. At this time, the biometric registration data delivered from the host terminal 200 is biometric registration data registered in advance in the above registration process. In step 202, it is detected that the biometric 301 is placed on the biometric authentication device 100. While it is determined that the living body 301 is not placed, step 202 is repeated (step 202: no living body), and when the living body 301 is placed, the process proceeds to the next step (step 202: living body is present).

ステップ203では、生体認証装置100に搭載される光源部103の光量を生体301の撮像に好適な状態に調整した上で、第1の撮像部101および第2の撮像部102を用いて生体画像をそれぞれ取得する。ステップ204では、第2の撮像部102が生体301の側面を撮像した第2の生体画像を用いて、生体301の傾き検知を行なう。生体301が規定の角度を超えて傾いていることを検知した時はステップ205へ進み(ステップ204:傾き有り)、傾いていないときはステップ206へ進 む(ステップ204:傾きなし)。   In step 203, the light quantity of the light source unit 103 mounted on the biometric authentication device 100 is adjusted to a state suitable for imaging of the living body 301, and then the biometric image is obtained using the first imaging unit 101 and the second imaging unit 102. Get each. In step 204, the second imaging unit 102 detects the inclination of the living body 301 using the second living body image obtained by imaging the side surface of the living body 301. When it is detected that the living body 301 is tilted beyond a specified angle, the process proceeds to step 205 (step 204: with tilt), and when it is not tilted, the process proceeds to step 206 (step 204: no tilt).

ステップ206では、生体傾き補正処理を行う。生体認証装置100へ生体301が傾いて置かれた場合、生体301の中央正面を撮像した第1の生体画像では、生体301の傾きに応じて台形に歪んだ像となる。第1の生体画像を、生体301が傾かずまっすぐに置かれた状態と等しくなるよう、画像処理によって補正を行なうことで、傾きが無い生体画像を得ることができる。傾き補正を行った後は、再度ステップ204の判定処理を行い、次のステップ206へと進む。   In step 206, biological inclination correction processing is performed. When the living body 301 is tilted and placed on the biometric authentication device 100, the first living body image obtained by imaging the central front surface of the living body 301 becomes an image distorted into a trapezoid according to the tilt of the living body 301. By correcting the first biological image by image processing so as to be equal to the state in which the living body 301 is placed straight without being inclined, a biological image having no inclination can be obtained. After the inclination correction is performed, the determination process of step 204 is performed again, and the process proceeds to the next step 206.

ステップ206では、第2の撮像部102が生体301の側面を撮像した第2の生体画像を用いて、生体301の関節の曲がり検知を行なう。生体301の関節が規定の角度を超えて曲がっていることを検知した時はステップ207へ進み(ステップ206:曲がり有り)、曲がっていないときは、ステップ208へ進む(ステップ206:曲がりなし)。   In step 206, the second imaging unit 102 detects the bending of the joint of the living body 301 using the second living body image obtained by imaging the side surface of the living body 301. When it is detected that the joint of the living body 301 is bent beyond a predetermined angle, the process proceeds to step 207 (step 206: with a bend), and when not bent, the process proceeds to step 208 (step 206: no bend).

ステップ207では、生体301の曲がり補正処理を行う。生体認証装置100へ生体301の関節が曲がって置かれた場合、生体301の中央正面を撮像した第1の生体画像では、生体301の関節位置を境界に2方向へ台形に歪んだ像となる。第1の生体画像を、生体301の関節が曲がらずまっすぐに置かれた状態と等しくなるよう、画像処理によって補正を行なうことで、曲がりの無い生体画像を得ることができる。   In step 207, the bending correction process of the living body 301 is performed. When the joint of the living body 301 is bent and placed on the biometric authentication device 100, the first living body image obtained by imaging the center front of the living body 301 becomes an image distorted in a trapezoidal shape in two directions with the joint position of the living body 301 as a boundary. . By correcting the first biological image by image processing so as to be equal to the state where the joint of the living body 301 is placed straight without bending, a biological image without bending can be obtained.

ステップ208では、傾きや曲がりの無い生体画像を用い、照合用の血管パターンを抽出する。ステップ209では、血管パターンの照合処理を行う。あらかじめ登録されて生体登録データと、前記ステップ208で得られた照合用の血管パターンとを用い、パターンのマッチングによる照合を行い一致度を算出する。ステップ210では、ステップ209で得られた一致度から認証の判定を行い、判定結果を上位端末へ出力する。以上のステップをもって、認証処理が完了する。   In step 208, a blood vessel pattern for verification is extracted using a biological image having no inclination or bending. In step 209, blood vessel pattern matching processing is performed. Using biometric registration data registered in advance and the matching blood vessel pattern obtained in step 208, matching is performed by pattern matching to calculate the degree of coincidence. In step 210, authentication is determined from the degree of coincidence obtained in step 209, and the determination result is output to the upper terminal. The authentication process is completed by the above steps.

なお、図5のフローチャートでは指の傾きを検知した後(ステップ204)、指の曲がりを検知する(ステップ206)フローとなっているが、先に指の曲がりを検知して曲がりを修正してから指の傾きを検知してもよい。また、図5のフローチャートでは、指の傾きを補正した後、再び指の傾きの検知をおこなっているが、傾き検知を行わず指の曲がりを検知するステップに進んでも良いし、指の曲がりと傾きが同時におこらない場合は、指の曲がりを検知するステップに進まず、血管パターンを抽出するようにしてもよい。後述する別実施例のフローチャートでも同様である。
D.生体画像の撮像
図6は、ステップ102またはステップ203における生体画像の撮像を説明する図である。生体認証装置100に搭載される光源部103の光量を生体301の撮像に好適な状態に調整した上で、第1の撮像部101および第2の撮像部102を用いて生体画像を撮像する。このとき第1の撮像部101からは生体の中央正面を撮像した第1の生体画像501が得られる。また第2の撮像部からは生体の側面を撮像した第2の生体画像502が得られる。
E.生体の傾き、曲げの検知
ステップ103 生体301の傾き検出、ステップ104 生体301の曲げ検知、ステップ204 生体301の傾き検出または、ステップ205 生体301の曲げ検知における、生体301の傾きおよび生体301の関節の曲げの検出方法を、図7および図8を用いて説明する。
In the flow chart of FIG. 5, after detecting the tilt of the finger (step 204), the flow of detecting the bending of the finger (step 206) is shown, but the bending of the finger is first detected to correct the bending. The tilt of the finger may be detected. In the flowchart of FIG. 5, the finger inclination is detected again after correcting the finger inclination. However, the process may proceed to a step of detecting the bending of the finger without detecting the inclination. If the tilt does not occur simultaneously, the blood vessel pattern may be extracted without proceeding to the step of detecting the bending of the finger. The same applies to the flowchart of another embodiment described later.
D. Imaging of Biological Image FIG. 6 is a diagram for describing imaging of a biological image in step 102 or step 203. After the light amount of the light source unit 103 mounted on the biometric authentication device 100 is adjusted to a state suitable for imaging the living body 301, a biometric image is captured using the first imaging unit 101 and the second imaging unit 102. At this time, the first imaging unit 101 obtains a first living body image 501 obtained by imaging the center front of the living body. Further, a second living body image 502 obtained by capturing the side surface of the living body is obtained from the second imaging unit.
E. Inclination and bending detection of living body Step 103 Inclination detection of living body 301, Step 104 Inclination detection of living body 301, Step 204 Inclination detection of living body 301 or Step 205 Inclination detection of living body 301 and joint of living body 301 The bending detection method will be described with reference to FIGS.

図7は、第2の生体画像502から撮像された生体301の輪郭位置を検出する処理を説明する図である。生体301の輪郭線検出処理では、生体301の側面を撮像した第2の生体画像502を用いる。第2の生体画像502は生体内部は高い輝度(白)となり、背景部分は低い輝度(黒)となる。したがって、輪郭線抽出処理では第2の画像502を下端から走査(601)して、輝度値が変化する点を抽出することで、輪郭位置座標602を検出する。なお、下端から操作して最初に輝度変化をしたところを輪郭線として抽出しているが、2回目に輝度が変化した点(指の上側の輪郭線)を輪郭線位置座標としてもよい。   FIG. 7 is a diagram for describing processing for detecting the contour position of the living body 301 captured from the second living body image 502. In the contour detection processing of the living body 301, a second living body image 502 obtained by imaging the side surface of the living body 301 is used. The second living body image 502 has high brightness (white) inside the living body and low brightness (black) in the background portion. Therefore, in the contour line extraction process, the second image 502 is scanned from the lower end (601), and the point where the luminance value changes is extracted, thereby detecting the contour position coordinate 602. In addition, although the place where the brightness changed first by operating from the lower end is extracted as the contour line, the point where the brightness changed the second time (the contour line on the upper side of the finger) may be used as the contour position coordinates.

図8は、第2の生体画像502から、生体301の傾きまたは生体301の曲げ検知を説明する図である。制御部110は図8(a)に示すように生体の輪郭位置座標602を用いて1本の近似直線701が得られる場合、近時直線701の傾き角度が規定の角度を超えていない場合は、生体301がまっすぐに置かれていると判断する。また、近時直線701の傾き角度が規定の角度を超えている場合は、生体301が傾いて置かれていると判断する。図8(b)は指元設置部106側の生体301が指先設置部105側よりも浮いていることを示している。なお、傾き角度は、近似直線701と第2の生体画像502の下端とがなす角度である。   FIG. 8 is a diagram for explaining the detection of the tilt of the living body 301 or the bending of the living body 301 from the second living body image 502. As shown in FIG. 8A, when the approximate straight line 701 is obtained by using the contour position coordinates 602 of the living body, the control unit 110, when the inclination angle of the recent straight line 701 does not exceed the prescribed angle. It is determined that the living body 301 is placed straight. If the inclination angle of the recent straight line 701 exceeds a specified angle, it is determined that the living body 301 is placed at an inclination. FIG. 8B shows that the living body 301 on the fingertip installation unit 106 side is floated more than the fingertip installation unit 105 side. The tilt angle is an angle formed between the approximate straight line 701 and the lower end of the second biological image 502.

また、制御部110は図8(c)に示すように生体301の輪郭位置座標602を用いて2本の近似直線702、703が得られる場合は、近似直線702および703のなす角度を算出し、規定の角度を超えている場合は、生体301の関節を曲げて置かれていると判断する。このとき、近似直線702および703の交差する位置が、生体301の関節位置704として検出される。
F.生体画像の補正
ステップ206の生体301の傾き補正および、ステップ207の生体の曲がり補正における、第1の生体画像501の補正処理を、図8、図9を用いて説明する。図8(a)に示すように生体301がまっすぐ置かれている場合は、生体301の置かれている状態が適当であると判断し、第1の生体画像501からそのまま、傾きや曲がりの無い生体画像801が得られる。
When the two approximate lines 702 and 703 are obtained using the contour position coordinates 602 of the living body 301 as shown in FIG. 8C, the control unit 110 calculates the angle formed by the approximate lines 702 and 703. When the angle exceeds the prescribed angle, it is determined that the joint of the living body 301 is placed with bending. At this time, the position where the approximate lines 702 and 703 intersect is detected as the joint position 704 of the living body 301.
F. Correction of Biological Image The correction process of the first biological image 501 in the inclination correction of the living body 301 in step 206 and the bending correction of the living body in step 207 will be described with reference to FIGS. When the living body 301 is placed straight as shown in FIG. 8A, it is determined that the living body 301 is placed in an appropriate state, and there is no inclination or bending as it is from the first living body image 501. A biological image 801 is obtained.

生体301が傾いて置かれている場合、図9(b)に示すように生体301の指元設置部106側が浮き上がっているため第1の生体画像501は台形形状となる。したがって、第1の生体画像501を、生体301が傾かずまっすぐに置かれた状態と等しくなるよう、画像処理によって傾き角度に応じて補正を行なう。補正をすることで、傾きが無い生体画像を得ることができる。より詳細に補正方法を述べる。第1の生体画像501を補正する手法として、図8(b)の近似直線を求める際に算出する傾き角度を用いる。傾き角度は第1の生体画像501の台形歪みと対応するため、傾き角度に対応した補正係数を算出し、台形歪みを補正する。   When the living body 301 is placed at an angle, the first living body image 501 has a trapezoidal shape because the fingertip installation unit 106 side of the living body 301 is lifted as shown in FIG. 9B. Therefore, the first living body image 501 is corrected according to the tilt angle by image processing so that the living body 301 is equal to a state where the living body 301 is placed straight without tilting. By performing the correction, it is possible to obtain a biological image having no inclination. The correction method will be described in more detail. As a method for correcting the first biological image 501, an inclination angle calculated when obtaining the approximate straight line in FIG. 8B is used. Since the tilt angle corresponds to the trapezoidal distortion of the first biological image 501, a correction coefficient corresponding to the tilt angle is calculated to correct the trapezoidal distortion.

生体301の関節を曲げて置かれている場合は、図9(c)に示すように第1の生体画像501は生体301の関節位置704を境界に二つの台形が合わさった形状となる。したがって、第1の生体画像501の画像を補正するためには、生体301の関節位置704を境に左右に分割し、それぞれの画像を生体がまっすぐに置かれた状態と等しくなるよう、画像処理によって曲げ角度に応じて補正を行なうことで、生体の曲げ無い生体画像を得ることができる。なお、生体301の関節位置704は、生体301の曲げ検知の際に算出された二つの近似直線の交差する点より求められる。つまり、二つの近似直線が交差する点と対応する点は第1の生体画像501上に存在し、その点を通る直線が関節位置704である。左右それぞれの台形形状を補正する際の補正係数に対応する傾き角度は、近似直線703および近似直線704を求める際に算出する傾きを用いる。   When the joint of the living body 301 is bent and placed, as shown in FIG. 9C, the first living body image 501 has a shape in which two trapezoids are combined with the joint position 704 of the living body 301 as a boundary. Therefore, in order to correct the image of the first living body image 501, the image processing is performed so that each of the images is equal to a state in which the living body is placed straight, with the joint position 704 of the living body 301 being divided into left and right. By performing correction according to the bending angle, a living body image without bending of the living body can be obtained. It should be noted that the joint position 704 of the living body 301 is obtained from a point where two approximate lines calculated at the time of detecting the bending of the living body 301 intersect. That is, a point corresponding to a point where two approximate straight lines intersect exists on the first biological image 501, and a straight line passing through the point is the joint position 704. As the inclination angle corresponding to the correction coefficient for correcting the left and right trapezoidal shapes, the inclination calculated when the approximate straight line 703 and the approximate straight line 704 are obtained is used.

以上のように、第1の撮像部101および第2の撮像部102を用いることにより生体301の設置状態の検知を行い、生体301の状態(生体301の傾き、関節の曲がりなど)が認証に不利な形状になっている場合は、生体301の状態に応じて生体情報を補正して、認証に好適な生体情報を得ることが可能なり、生体認証装置の利便性が向上することができる。   As described above, the installation state of the living body 301 is detected by using the first imaging unit 101 and the second imaging unit 102, and the state of the living body 301 (the inclination of the living body 301, the bending of the joint, etc.) is used for authentication. When the shape is unfavorable, it is possible to obtain biometric information suitable for authentication by correcting the biometric information according to the state of the biometric 301, and the convenience of the biometric authentication device can be improved.

また、第2の撮像部102が撮像した第2の生体画像502を用いることにより、生体の傾きや間接位置704を特定することができるため、より正確に生体画像の補正を行う事ができる。これにより従来予め定められた値によって行われた台形補正とは異なり、他人受け入れ率を低下させた台形補正を行うことができる。なお、他人受け入れ率とは、1:N認証時などで、他人の生体を誤って本人として受け入れることである。   Further, by using the second biological image 502 captured by the second imaging unit 102, it is possible to specify the inclination of the living body and the indirect position 704, so that the biological image can be corrected more accurately. This makes it possible to perform keystone correction with a reduced acceptance rate, unlike the keystone correction conventionally performed with a predetermined value. The other person acceptance rate means that the other person's living body is mistakenly accepted as the person himself at the time of 1: N authentication or the like.

以下に、本発明の第2の実施例を図10によって説明する。第1の実施例では、認証処理において第1の生体画像501を補正し傾きや曲げのない生体画像801を得てから血管パターンの抽出を実施していた。第2の実施例では、その逆である血管パターンを抽出してから血管パターン画像に対して補正を行い、照合処理を実施する。なお、実施例1と生体認証装置100の構成は同じであるため説明は省略する。   Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the blood vessel pattern is extracted after the first biological image 501 is corrected in the authentication process to obtain a biological image 801 having no inclination or bending. In the second embodiment, the blood vessel pattern that is the opposite is extracted, and then the blood vessel pattern image is corrected and collation processing is performed. In addition, since the structure of Example 1 and the biometrics authentication apparatus 100 is the same, description is abbreviate | omitted.

ステップ301では、上位端末200から通信部104を介して渡された生体登録データを受け取る。このとき上位端末200から渡される生体登録データは、登録処理であらかじめ登録された生体登録データである。ステップ302では、生体認証装置100に生体301が置かれたことを検出する。生体301が置かれていないと判定している間はステップ302を繰返し(ステップ302:生体なし)、生体301が置かれると次ステップへ進む(ステップ302:生体有り)。   In step 301, biometric registration data passed from the upper terminal 200 via the communication unit 104 is received. At this time, the biometric registration data delivered from the host terminal 200 is biometric registration data registered in advance in the registration process. In step 302, it is detected that the living body 301 is placed on the biometric authentication device 100. While it is determined that the living body 301 is not placed, step 302 is repeated (step 302: no living body), and when the living body 301 is placed, the process proceeds to the next step (step 302: living body is present).

ステップ303では、生体認証装置100に搭載される光源部103の光量を生体301の撮像に好適な状態に調整した上で、第1の撮像部101および第2の撮像部102を用いて生体画像をそれぞれ取得する。ステップ304では、第1の生体画像501から、血管パターンを抽出し、血管パターン画像を得る。ステップ305では、生体301の側面を撮像した第2の生体画像502を用いて、生体301の傾き検知を行なう。生体301が規定の角度を超えて傾いていることを検知した時はステップ306へ進み(ステップ305:傾き有り)、傾いていないときはステップ307へ進む(ステップ305:傾きなし)。   In step 303, the light amount of the light source unit 103 mounted on the biometric authentication device 100 is adjusted to a state suitable for imaging of the living body 301, and then the biometric image is obtained using the first imaging unit 101 and the second imaging unit 102. Get each. In step 304, a blood vessel pattern is extracted from the first biological image 501 to obtain a blood vessel pattern image. In step 305, the inclination of the living body 301 is detected using the second living body image 502 obtained by imaging the side surface of the living body 301. When it is detected that the living body 301 is tilted beyond a specified angle, the process proceeds to step 306 (step 305: with tilt), and when it is not tilted, the process proceeds to step 307 (step 305: without tilt).

ステップ306では、生体301の傾きに応じて、血管パターン画像の補正処理を行う。生体認証装置100へ生体301が傾いて置かれた場合、ステップ304で得られた血管パターン画像は生体301の傾きに応じて台形に歪んだ像となるため、画像処理によって補正を行なうことで傾きが無い血管パターン画像を得ることができる。傾き補正を行った後は、再度ステップ305の判定処理を行い、次のステップ307へと進む。   In step 306, the blood vessel pattern image is corrected according to the inclination of the living body 301. When the living body 301 is tilted and placed on the biometric authentication device 100, the blood vessel pattern image obtained in step 304 becomes a trapezoidally distorted image according to the tilt of the living body 301. Therefore, the inclination is obtained by performing correction by image processing. It is possible to obtain a blood vessel pattern image having no image. After the inclination correction is performed, the determination process in step 305 is performed again, and the process proceeds to the next step 307.

ステップ307では、生体301の側面を撮像した第2の生体画像502を用いて、生体301の関節の曲がり検知を行なう。生体301の関節が規定の角度を超えて曲がっていることを検知した時はステップ308へ進み(ステップ307:曲がり有り)、曲がっていないときはステップ309へ進む(ステップ307:曲がりなし)。   In step 307, the bending of the joint of the living body 301 is detected using the second living body image 502 obtained by imaging the side surface of the living body 301. When it is detected that the joint of the living body 301 is bent beyond the specified angle, the process proceeds to Step 308 (Step 307: There is a bend), and when it is not bent, the process proceeds to Step 309 (Step 307: No bend).

ステップ308では、生体301の曲げに応じて、血管パターン画像の補正処理を行う。生体認証装置100で生体を曲げて置かれた場合、ステップ305で得られた血管パターン画像は、生体301の曲げに応じて、生体301の関節位置を境界に二方向へ台形に歪んだ像となるため、画像処理によって補正を行なうことで、曲げがない血管パターン画像を得ることができる。   In step 308, the blood vessel pattern image is corrected according to the bending of the living body 301. When the biometric authentication apparatus 100 is placed with a living body bent, the blood vessel pattern image obtained in step 305 is an image distorted in a trapezoidal shape in two directions with the joint position of the living body 301 as a boundary according to the bending of the living body 301. Therefore, a blood vessel pattern image without bending can be obtained by performing correction by image processing.

ステップ309では、血管パターンの照合処理を行う。あらかじめ登録された生体登録データと、ステップ308までによって得られた、傾きや曲げのない血管パターン画像とを用い、パターンのマッチングによる照合を行い一致度を算出する。   In step 309, blood vessel pattern matching processing is performed. Using bioregistration data registered in advance and a blood vessel pattern image without inclination and bending obtained up to step 308, matching by pattern matching is performed to calculate the degree of coincidence.

ステップ310では、ステップ309で得られた一致度から認証の判定を行い、判定結果を上位端末200へ出力する。以上のステップをもって、第2の実施形態における認証処理が完了する。   In step 310, authentication is determined from the degree of coincidence obtained in step 309, and the determination result is output to the upper terminal 200. With the above steps, the authentication process in the second embodiment is completed.

以上のように、第1の撮像部101および第2の撮像部102によって生体301の状態の検知を行い、生体301の状態(生体301の傾き、関節の曲がりなど)が認証に不利な形状になっている場合は、生体301の状態に応じて血管パターン画像を補正して、認証に好適な血管パターンを得ることで、生体画像を補正する場合に比べて処理量を低減した認証処理が可能となる。つまり、血管パターン画像は第1の撮像部101で撮像した第1の生体画像501に比べてサイズが小さいため制御部110の性能(例えばCPU速度)を第1の生体画像501を扱う場合と比べて抑えることができる。また、処理量が低減されているため認証処理に必要な時間を短縮することができる。   As described above, the state of the living body 301 is detected by the first imaging unit 101 and the second imaging unit 102, and the state of the living body 301 (the inclination of the living body 301, the bending of the joint, etc.) is in a disadvantageous form for authentication. If it is, the blood vessel pattern image is corrected in accordance with the state of the living body 301 to obtain a blood vessel pattern suitable for authentication, thereby enabling authentication processing with a reduced processing amount compared to the case of correcting the biological image. It becomes. That is, since the blood vessel pattern image is smaller in size than the first biological image 501 captured by the first imaging unit 101, the performance (for example, CPU speed) of the control unit 110 is compared with the case where the first biological image 501 is handled. Can be suppressed. Further, since the processing amount is reduced, the time required for the authentication process can be shortened.

以下に、本発明の第3の実施例を図11、図12を用いて説明する。第1の実施例では、図6に示すように第1の撮像部101が生体301の正面画像である第1の生体画像501を取得し、第2の撮像部102が生体301の側面画像である第2の生体画像502を取得する例について説明した。第3の実施例では図11に示すように、生体301が指の根元から指先方向の軸(生体認証装置100の長辺と平行な軸)について回転した場合(ロールした場合ともいう)について、生体認証装置100の認証処理を説明する。なお、実施例1と生体認証装置100の構成は同じであるため説明は省略する。   Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, as illustrated in FIG. 6, the first imaging unit 101 acquires a first biological image 501 that is a front image of the living body 301, and the second imaging unit 102 is a side image of the living body 301. The example which acquires a certain 2nd biological image 502 was demonstrated. In the third embodiment, as shown in FIG. 11, when the living body 301 rotates about the axis in the fingertip direction from the base of the finger (an axis parallel to the long side of the biometric authentication device 100) (also referred to as rolled). An authentication process of the biometric authentication device 100 will be described. In addition, since the structure of Example 1 and the biometrics authentication apparatus 100 is the same, description is abbreviate | omitted.

図11は、生体301が指元から指先方向の軸について所定の角度時計周りに回転している状態を示す図である。この場合、第1の実施例とは異なり、第1の撮像部101は生体301の側面、第2の撮像部102は生体301の正面が撮像可能となっている。このように、生体301がロールした場合、第1の撮像部101と第2の撮像部102が撮像した画像について、どちらかが生体301の正面画像(第1の生体画像または生体認証用画像)であるのか、あるいはどちらかが生体301の側面画像(第2の生体画像または補正用画像)であるのかを判断する必要がある。   FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which the living body 301 is rotated clockwise by a predetermined angle about an axis in the fingertip direction from the fingertip. In this case, unlike the first embodiment, the first imaging unit 101 can image the side surface of the living body 301, and the second imaging unit 102 can image the front surface of the living body 301. As described above, when the living body 301 rolls, one of the images captured by the first imaging unit 101 and the second imaging unit 102 is a front image of the living body 301 (first biological image or biometric authentication image). Or one of them is a side image (second biological image or correction image) of the living body 301.

図12は第3の実施例における生体認証装置100の認証処理フローについて説明する図である。図12のステップ401〜403については、第1の実施例の説明と同様であるため省略する。
生体画像を撮像した後、第1の撮像部101と第2の撮像部102が撮像した画像が生体301のどの部位を特定するため、生体認証装置100は撮像部位判断を実施する(ステップ404)。
FIG. 12 is a diagram illustrating an authentication processing flow of the biometric authentication device 100 according to the third embodiment. Steps 401 to 403 in FIG. 12 are the same as in the description of the first embodiment, and are therefore omitted.
After the biometric image is captured, the biometric authentication device 100 performs imaging site determination in order to identify which part of the living body 301 is captured by the first imaging unit 101 and the second imaging unit 102 (step 404). .

具体的な撮像部位の判断方法について説明する。制御部110は、第1の撮像部が撮像した画像101と第2の撮像部102が撮像した画像、それぞれについて生体の輪郭線の近似直線を算出し、傾き角度あるいは曲げ角度を算出する。次に、第1の撮像部101が撮像した画像と第2の撮像部102が撮像した画像の近似直線より算出した、傾き角度あるいは曲げ角度を比較する。比較した結果、傾き角度あるいは曲げ角度が大きい方を生体301の側面を撮像した画像と判断し、傾き角度あるいは曲げ角度が小さい方を生体301の正面を撮像した画像と判断する。その後のステップ405〜411については、第1の実施例の説明と同様であるため省略する。   A specific method for determining the imaging region will be described. The control unit 110 calculates an approximate straight line of the outline of the living body for each of the image 101 captured by the first imaging unit and the image captured by the second imaging unit 102, and calculates an inclination angle or a bending angle. Next, the inclination angle or the bending angle calculated from the approximate straight line between the image captured by the first image capturing unit 101 and the image captured by the second image capturing unit 102 is compared. As a result of comparison, it is determined that an image having a larger inclination angle or bending angle is an image obtained by imaging the side surface of the living body 301 and an image having a smaller inclination angle or bending angle is determined by an image obtained by imaging the front surface of the living body 301. Subsequent steps 405 to 411 are the same as in the description of the first embodiment, and will be omitted.

以上のように、第1の撮像部101および第2の撮像部102によって生体301の状態の検知を行い、生体301の状態(生体301の傾き、関節の曲がりなど)を比較することで、各撮像部が撮像した生体301の部位を特定し、以後の生体認証処理を進める事ができる。つまり、第3の実施例の構成を有する生体認証装置100では、生体301の置き方に関らず生体認証の処理を行えるため、従来の生体認証装置に比べ利便性が向上している。
[変形例1]
以下に、本発明の第1〜3実施形態の変形例1についての説明を行う。図13は、第1の撮像部101、第2の撮像部102に加えて、第3の撮像部1301を備えた生体認証装置100の構成を示した図である。
As described above, the first imaging unit 101 and the second imaging unit 102 detect the state of the living body 301, and compare the state of the living body 301 (the inclination of the living body 301, the bending of the joint, etc.) The part of the living body 301 imaged by the imaging unit can be specified, and the subsequent biometric authentication process can proceed. In other words, the biometric authentication device 100 having the configuration of the third embodiment can perform biometric authentication processing regardless of the placement of the biometric 301, and thus is more convenient than the conventional biometric authentication device.
[Modification 1]
Hereinafter, Modification 1 of the first to third embodiments of the present invention will be described. FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of the biometric authentication device 100 including a third imaging unit 1301 in addition to the first imaging unit 101 and the second imaging unit 102.

第3の撮像部を設けることで、生体301が指元から指先を通る軸に対して時計回りや反時計まわりのどの方向に生体301がロールしても認証処理を進める事ができる。また、生体301を撮像する撮像部が三つに増えるため、傾き角度や曲げ角度を算出する情報が増え、より正確に生体画像の補正を行うことができる。
[変形例2]
次に、本発明の実施形態の変形例2についての説明を行う。図14は、光源部103の位置を生体301の側面から照射する位置ではなく、生体301を生体301を設置した斜め上方から照射する位置に変更した生体認証装置100の外観を示した図である。生体301の斜め情報に光源を配置することで、近赤外光が生体に均一に照射され、生体301の先端部が暗くなることがなくなる。したがって、撮影される生体画像の解像度の低下を防止することができる。
[変形例3]
次に、本発明の実施形態の変形例3についての説明を行う。変形例3は光源部103に2種類を備える。即ち、光源部103が生体情報を取得するために近赤外光を発光する赤外線LEDと、傾きや曲げを判断する輪郭線抽出のために可視光を発光する可視光LEDとを備えるとしてもよい。
[変形例4]
次に、本発明の実施形態の変形例3についての説明を行う。変形例4は図示しない可動機構をそなえ、当該機構により、第1の撮像部101を生体画像撮像時に動かし、第1の生体画像および第2の生体画像を1個の撮影部で撮影することを可能とするとしてもよい。
By providing the third imaging unit, the authentication process can proceed even if the living body 301 rolls in any clockwise or counterclockwise direction with respect to an axis through which the living body 301 passes from the fingertip to the fingertip. In addition, since the number of imaging units for imaging the living body 301 is increased, information for calculating the tilt angle and the bending angle is increased, and the biological image can be corrected more accurately.
[Modification 2]
Next, modification 2 of the embodiment of the present invention will be described. FIG. 14 is a diagram illustrating an appearance of the biometric authentication apparatus 100 in which the position of the light source unit 103 is not the position where the living body 301 is irradiated from the side surface, but is changed to the position where the living body 301 is irradiated obliquely from above. . By disposing the light source on the oblique information of the living body 301, near-infrared light is evenly applied to the living body, and the tip of the living body 301 is not darkened. Therefore, it is possible to prevent a reduction in the resolution of the captured biological image.
[Modification 3]
Next, Modification 3 of the embodiment of the present invention will be described. In the third modification, the light source unit 103 includes two types. That is, the light source unit 103 may include an infrared LED that emits near-infrared light in order to acquire biological information, and a visible light LED that emits visible light in order to extract a contour line that determines inclination and bending. .
[Modification 4]
Next, Modification 3 of the embodiment of the present invention will be described. The modification 4 includes a movable mechanism (not shown), and the mechanism moves the first imaging unit 101 at the time of capturing a biological image, thereby capturing the first biological image and the second biological image with one imaging unit. It may be possible.

なお、本発明は上記した実施例あるいは変形例に限定されるものではない。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to an above-described Example or modification. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

100・・・生体認証装置、101・・・第1の撮像部、102・・・第2の撮像部、103・・・光源部、104・・・通信部、105・・・指先設置部、106・・・指元設置部、110・・・制御部、200・・・上位端末、301・・・生体、501・・・第1の生体画像、502・・・第2の生体画像、601・・・画像の走査、602・・・輪郭位置座標、701〜703・・・近似直線、704・・・関節位置、801・・・補正後の生体画像、1101・・・生体、1301・・・第3の撮像部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Biometric authentication apparatus, 101 ... 1st imaging part, 102 ... 2nd imaging part, 103 ... Light source part, 104 ... Communication part, 105 ... Fingertip installation part, 106: finger placement unit, 110: control unit, 200 ... upper terminal, 301 ... biological body, 501 ... first biological image, 502 ... second biological image, 601 ... Scanning of image, 602 ... Contour position coordinates, 701 to 703 ... Approximate straight line, 704 ... Joint position, 801 ... Biological image after correction, 1101 ... Living body, 1301.・ Third imaging unit

Claims (9)

利用者の生体が設置される生体設置部と、
前記生体設置部に設置された生体に光を照射する光源部と、
生体認証に用いる第1の生体画像と前記第1の生体画像を補正する補正係数の算出に用いる第2の生体画像を撮影する撮像部と、
接続する各部の制御と、前記補正係数を算出し、前記第1の生体画像を前記補正係数を用いて補正する制御部と、を備えることを特徴とする生体認証装置。
A living body installation unit where a user's living body is installed;
A light source unit that emits light to a living body installed in the living body installation unit;
An imaging unit that captures a first biometric image used for biometric authentication and a second biometric image used to calculate a correction coefficient for correcting the first biometric image;
A biometric authentication device comprising: control of each unit to be connected; and a control unit that calculates the correction coefficient and corrects the first biometric image using the correction coefficient.
請求項1に記載の生体認証装置であって、
前記制御部は、前記第2の生体画像に撮影された前記生体の輪郭線から近似直線を抽出し、
前記第2の生体画像の端部を基準に前記近似直線の傾き角度を算出し、前記近似直線の傾き角度を用いて前記補正係数を算出し、前記第1の生体画像を補正することを特徴とする生体認証装置。
The biometric authentication device according to claim 1,
The control unit extracts an approximate straight line from the outline of the living body photographed in the second living body image,
An inclination angle of the approximate straight line is calculated with reference to an end of the second biological image, the correction coefficient is calculated using the inclination angle of the approximate straight line, and the first biological image is corrected. A biometric authentication device.
請求項2に記載の生体認証装置であって、
第1の近似直線と第2の近似直線とを2つ抽出できる場合、前記制御部は、前記第2の生体画像から第1の近似曲線と第2の近似直線との交差する関節位置を求め、対応する前記第1の生体画像の前記関節位置を境に第1の近似直線の傾き角度と第2の近似直線の傾き角度に基づいた前記補正係数を求め、前記第1の生体画像を補正することを特徴とする生体認証装置。
The biometric authentication device according to claim 2,
When two first approximate lines and two approximate lines can be extracted, the control unit obtains a joint position where the first approximate curve and the second approximate line intersect from the second biological image. The correction coefficient is obtained based on the inclination angle of the first approximate line and the inclination angle of the second approximate line with the joint position of the corresponding first biological image as a boundary, and the first biological image is corrected. A biometric authentication device characterized by:
請求項2または3の生体認証装置であって、
前記制御部は、前記撮像部が撮影した画像から前記近似直線の傾き角度を算出し、前記近似直線の傾き角度を比較することで、前記撮像部が撮影した画像が前記第1の生体画像と前記第2の生体画像のどちらであるかを判定することを特徴とする生体認証装置。
The biometric authentication device according to claim 2 or 3,
The control unit calculates an inclination angle of the approximate line from an image captured by the imaging unit, and compares the inclination angle of the approximate line, whereby the image captured by the imaging unit is compared with the first biological image. A biometric authentication device that determines which one of the second biometric images.
請求項2から4のいずれか1つに記載の生体認証装置であって、
前記制御部は、前記第1の生体画像と前記第2の生体画像から作成した前記生体の特徴情報画像について前記近似直線の傾き角度の抽出と前記生体認証用画像の補正を行うことを特徴とする生体認証装置。
The biometric authentication device according to any one of claims 2 to 4,
The control unit performs extraction of an inclination angle of the approximate straight line and correction of the biometric authentication image for the biometric feature information image created from the first biometric image and the second biometric image. A biometric authentication device.
請求項1から5のいずれか1つに記載の生体認証装置であって、
上位装置との通信を行う通信部を備え、
前記制御部は前記通信部を介して前記上位装置から送信された予め登録された認証用データと、補正後の前記第1の生体画像とを比較することを特徴とする生体認証装置。
The biometric authentication device according to any one of claims 1 to 5,
A communication unit that communicates with the host device
The biometric authentication device, wherein the control unit compares pre-registered authentication data transmitted from the host device via the communication unit with the corrected first biometric image.
請求項1から6のいずれか1つに記載の生体認証装置であって、
前記撮像部は、さらに、前記第1の生体画像を補正する補正係数の算出に用いる第3の生体画像を撮像し、
前記制御部は、前記第2の生体画像と前記第3の生体画像を用いて前記第1の生体画像を補正することを特徴とする生体認証装置。
The biometric authentication device according to any one of claims 1 to 6,
The imaging unit further captures a third biological image used for calculation of a correction coefficient for correcting the first biological image,
The biometric authentication device, wherein the control unit corrects the first biometric image using the second biometric image and the third biometric image.
利用者の生体が設置される生体設置部と、
前記生体設置部の側方に位置し、光を照射する光源部と、
前記生体設置部の下方にあり、前記光源からの光を通過させる開口部と
前記開口部の下方、かつ、前記光源部が照射する光の光軸と平行な位置に位置する第1の撮像部と、
前記第1の撮像部の近傍に位置する第2の撮像部と、を備えることを特徴とする生体認証装置。
A living body installation unit where a user's living body is installed;
A light source unit that is located on the side of the living body installation unit and that emits light;
An opening that is below the living body installation unit and that allows light from the light source to pass therethrough; a first imaging unit that is located below the opening and at a position parallel to the optical axis of light emitted by the light source unit When,
And a second imaging unit located in the vicinity of the first imaging unit.
請求項8に記載の生体認証装置であって、
当該装置を制御する制御部とを備え、
前記第1の撮像部は、前記生体の正面側の生体画像を撮影し、
前記第2の撮影部は、前記生体の側面側の生体画像を撮影し、
前記制御部は前記側面側の生体画像から前記正面側の生体画像を補正するを前記補正係数算出し、前記補正係数を用いて前記正面側の生体画像を補正することを特徴とする生体認証装置。
The biometric authentication device according to claim 8,
A control unit for controlling the device,
The first imaging unit captures a biological image on the front side of the living body,
The second imaging unit captures a biological image on the side surface of the biological body,
The control unit calculates the correction coefficient for correcting the front-side biometric image from the side-side biometric image, and corrects the front-side biometric image using the correction coefficient. .
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